進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，磁性材料在電子信息產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用， 已經(jīng)成為僅次于半導(dǎo)體的重要基礎(chǔ)材料，是現(xiàn)代化科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可缺少的重 要因素。軟磁復(fù)合材料(soft magnetic composites，SMCs)或金屬磁粉芯，是由軟磁合金顆粒及絕緣包覆介質(zhì)組成的多相異質(zhì)結(jié)構(gòu)塊體材料，兼具軟磁合金和鐵 氧體優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于電子信息、能源、汽車、智能制造、智能家居等領(lǐng)域，是 國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)關(guān)鍵基礎(chǔ)材料[1-6]。
軟磁復(fù)合材料在交流磁場中會產(chǎn)生一定的能量損失，這些能量損失統(tǒng)稱為磁芯損耗。磁芯損耗一般包括磁滯損耗、渦流損耗及剩余損耗其中主要的損耗形式是渦流損耗[7]。針對磁芯損耗的特點(diǎn)，通常采用在磁粉顆粒表面覆蓋絕緣包覆介質(zhì)， 來阻斷顆粒間的直接接觸，使材料的電阻率增大以降低渦流損耗。在包覆材料的選擇上，通常使用耐高溫的絕緣包覆介質(zhì)，如硅酮樹脂等[8]，使其在高溫?zé)崽幚硐卤３址�(wěn)定，從而對壓制粉芯時的內(nèi)應(yīng)力進(jìn)行釋放，降低磁滯損耗。
在進(jìn)行有機(jī)包覆或有機(jī)-無機(jī)復(fù)合包覆時，一般需要對磁粉進(jìn)行表面改性處理，使磁粉和有機(jī)包覆介質(zhì)之間建立連接的橋梁，以達(dá)到理想的包覆效果。葉國維等[9]研究了磷酸處理和鈦酸酯偶聯(lián)劑表面處理對環(huán)氧樹脂包覆 Fe-Cr-Si-B-C 非晶磁粉芯性能的影響;Fan 等[10]研究了(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷(APTES)表面改性對經(jīng)磷化處理后環(huán)氧樹脂包覆的鐵基軟磁復(fù)合材料電磁性能的影響;Guan 等[11] 采用 KH550 偶聯(lián)劑對 Fe-Si-Al 粉末表面改性。國內(nèi)外研究均表明，磷酸表面改性后的粉末基體表面均勻絕緣包覆界面結(jié)合良好，氧化硅絕緣包覆層對于軟磁復(fù)合材料的電磁性能包覆起到了良好的改善作用。
對于粉末磁芯的制備，原料粉粒包覆的尺寸及其配比對非晶磁粉芯性能的影響也至關(guān)重要。魏鼎等[12]研究了鐵硅鋁粉末顆粒尺寸包覆對磁粉性能的影響發(fā)現(xiàn)，使用粗顆粒磁粉為包覆原料制備的粉芯的矯頑力和剩余磁化強(qiáng)度均優(yōu)于細(xì)顆粒磁粉;徐永春等[13]研究發(fā)現(xiàn)，中粒度與大粒度非晶粉末的占比約為 70%時，制得非晶磁粉芯的磁導(dǎo)率最高且損耗最低;劉紅軍等[14]將鐵硅鋁粉末破碎篩分后進(jìn)行配比， 發(fā)現(xiàn)增加包覆原料中小粒徑磁粉包覆配比能有效提高磁芯磁導(dǎo)率、降低磁損耗、提高直流偏置 DC-Bias 能力;Takemoto 等[15]研究了熱處理?xiàng)l件對水霧化鐵硅磁粉芯性能包覆的影響以及與晶粒和顆粒尺寸包覆的關(guān)系。研究結(jié)果表明,粉末的顆粒尺寸包覆配比、晶粒尺寸包覆及熱處理?xiàng)l件對鐵硅磁粉芯損耗的降低包覆介質(zhì)都有著顯著影響。
本文以 Fe-6.5wt%Si 合金粉末包覆為研究對象， 對其進(jìn)行粒度篩分與錯位包覆組合，改變絕緣包覆介質(zhì)和粒度搭配工藝，研究絕緣包覆的粉末錯位粒度組合對金屬磁粉芯的損耗、磁導(dǎo)率和直流偏置特性的影響。
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